中國(guó)地質(zhì)大學(xué)聯(lián)合多家單位共建全球首個(gè)“地質(zhì)星座”

近日，我校與清華大學(xué)深圳國(guó)際研究生院、中國(guó)自然資源航空物探遙感中心、國(guó)科大杭州高等研究院、天儀空間等多家科研院所與企業(yè)達(dá)成戰(zhàn)略合作，共同建設(shè)全球首個(gè)地質(zhì)資源環(huán)境遙感衛(wèi)星星座——“地質(zhì)星座”。

順應(yīng)國(guó)家戰(zhàn)略與全球需求，破解地質(zhì)探測(cè)三大瓶頸

依托衛(wèi)星開展對(duì)地觀測(cè)，憑借宏觀全面、響應(yīng)快速、數(shù)據(jù)精準(zhǔn)的優(yōu)勢(shì)，已然成為地質(zhì)資源監(jiān)測(cè)的重要手段。地質(zhì)資源是全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展、生態(tài)體系穩(wěn)定的重要基礎(chǔ)，當(dāng)前全球都在推進(jìn)資源利用綠色轉(zhuǎn)型。聯(lián)合國(guó)環(huán)境署《2024年全球資源展望》、我國(guó)新一輪找礦突破戰(zhàn)略行動(dòng)相關(guān)政策以及“十五五”規(guī)劃，均明確提出要完善地質(zhì)監(jiān)測(cè)體系、推進(jìn)綠色礦山建設(shè)、強(qiáng)化礦產(chǎn)資源全流程管理，搭建專業(yè)化的地質(zhì)衛(wèi)星星座，已成為服務(wù)國(guó)家發(fā)展、助力全球可持續(xù)發(fā)展的迫切需求。

長(zhǎng)期以來，全球缺乏專用的地質(zhì)監(jiān)測(cè)衛(wèi)星星座，地質(zhì)探測(cè)工作面臨三大核心瓶頸，制約著行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。首先是衛(wèi)星研發(fā)成本高昂，地質(zhì)精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)需要高光譜、高分辨率、多維度電磁波探測(cè)等核心能力，對(duì)衛(wèi)星傳感器、載荷設(shè)備的技術(shù)要求極高，研制難度和成本遠(yuǎn)高于普通遙感衛(wèi)星，難以實(shí)現(xiàn)規(guī)?；渴饝?yīng)用。其次是多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)不成熟，地質(zhì)環(huán)境變化涵蓋復(fù)雜的物理、化學(xué)變化過程，單一探測(cè)模式無法實(shí)現(xiàn)全面監(jiān)測(cè)，而光學(xué)、雷達(dá)、紅外、地磁、重力等各類遙感數(shù)據(jù)存在格式、精度、解析邏輯差異，數(shù)據(jù)難以整合利用，大幅降低了探測(cè)效能。最后是統(tǒng)籌規(guī)劃與資金機(jī)制不完善，目前相關(guān)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目分散在各個(gè)部門，缺乏國(guó)家級(jí)統(tǒng)一布局和持續(xù)性資金支持，項(xiàng)目碎片化、系統(tǒng)性不足，無法支撐長(zhǎng)期、大規(guī)模的衛(wèi)星工程建設(shè)。

技術(shù)全面升級(jí)，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)探測(cè)從“拍照”到“高精度測(cè)量”跨越

針對(duì)行業(yè)現(xiàn)存難題，本次合作打造的“地質(zhì)星座”，是全球首個(gè)聚焦地質(zhì)資源環(huán)境專項(xiàng)探測(cè)的衛(wèi)星組網(wǎng)系統(tǒng)。該星座整合多軌道衛(wèi)星資源，在太陽同步軌道、中低傾角軌道、極地低軌布局高光譜、合成孔徑雷達(dá)、地球物理三大衛(wèi)星系統(tǒng)，構(gòu)建起多維度、全天候、全覆蓋的協(xié)同觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)。

相較于傳統(tǒng)遙感衛(wèi)星僅能拍攝地表影像的功能，“地質(zhì)星座”實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的突破。它不僅可以精準(zhǔn)感知全球地表物質(zhì)分布、高精度監(jiān)測(cè)地表幾何形變，還能通過低成本、高性能的衛(wèi)星組網(wǎng)技術(shù)，輸出標(biāo)準(zhǔn)化、可直接應(yīng)用的專業(yè)數(shù)據(jù)產(chǎn)品，全面覆蓋地質(zhì)調(diào)查、礦產(chǎn)勘查、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警等多個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景。

“地質(zhì)星座”的建設(shè)，標(biāo)志著全球地質(zhì)資源環(huán)境探測(cè)技術(shù)，正式向高精度、低成本、智能化方向邁出關(guān)鍵步伐。這一項(xiàng)目不再是簡(jiǎn)單的地表影像采集，而是將遙感技術(shù)升級(jí)為高精度地球測(cè)量與智能服務(wù)體系，是服務(wù)國(guó)家生態(tài)文明建設(shè)、助力全球可持續(xù)發(fā)展的新一代空間信息基礎(chǔ)設(shè)施。

發(fā)揮學(xué)科交叉優(yōu)勢(shì)，全鏈條助力項(xiàng)目落地賦能

據(jù)了解，后續(xù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)將聚焦衛(wèi)星載荷研制、高性能數(shù)據(jù)處理、人工智能遙感應(yīng)用等核心領(lǐng)域持續(xù)攻關(guān)。我校將充分發(fā)揮智能儀器裝備、人工智能、信息處理等特色學(xué)科優(yōu)勢(shì)，深度參與項(xiàng)目核心技術(shù)攻關(guān)、智能模型研發(fā)、前沿技術(shù)創(chuàng)新等工作，全面提升星座的智能化水平和綜合應(yīng)用效能。

“地質(zhì)星座”是衛(wèi)星傳感技術(shù)、人工智能、地球科學(xué)等多學(xué)科交叉融合的重大成果。依托深厚的技術(shù)積累和跨學(xué)科科研優(yōu)勢(shì)，我校將為項(xiàng)目提供衛(wèi)星在軌智能處理、多源數(shù)據(jù)融合、智能數(shù)據(jù)分析等全鏈條技術(shù)支撐，助力星座實(shí)現(xiàn)規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，為我國(guó)找礦突破、生態(tài)保護(hù)、防災(zāi)減災(zāi)工作賦能，同時(shí)以中國(guó)技術(shù)助力全球地質(zhì)資源環(huán)境治理。

文 | 焦思勤 黃曉輝

圖 | 受訪者提供

編輯 | 王俊芳

審核 | 尚東光 王俊芳